Comment fonctionne la technologie Drive-by-wire


Et voilà, vous êtes bien installé dans votre siège tandis que vous saisissez le joystick. Pousser la commande vers le haut fait avancer votre véhicule, tandis que la pousser d'un côté à l'autre dirige la voiture vers la gauche ou vers la droite. Prêt à partir, vous bloquez la manette des gaz vers l'avant, gagnant de la vitesse. Votre voiture accélère de plus en plus vite, c'est-à-dire jusqu'à ce que vous atteigniez le feu rouge le plus proche, où vous ralentissez jusqu'à l'arrêt.

Qu'est-ce que c'est, une sorte de jeu vidéo ennuyeux où les règles sont de respecter la limite de vitesse et les lois normales de tous les jours ? Nan. En fait, cette situation, où le conducteur utilise un joystick ou un contrôleur de type jeu vidéo, pourrait bientôt devenir une réalité dans les voitures qui apparaissent sur le sol de la salle d'exposition.

Une technologie connue sous le nom de drive-by-wire, également appelée "x-by-wire" ou simplement "by-wire", pourrait changer la façon dont les gens conduisent. Une voiture avec ce type de système s'appuierait principalement sur l'électronique pour contrôler un large éventail d'opérations du véhicule, y compris l'accélération, le freinage et, comme mentionné dans notre exemple précédent, la direction. Les voitures conventionnelles utilisent principalement la technologie hydraulique et mécanique pour effectuer ces mêmes opérations de base du véhicule, et bien que les systèmes soient puissants, ils peuvent être trop complexes, inefficaces et propices à l'usure au fil des ans.

Mais au fil des ans, les fabricants et les chercheurs et inventeurs extérieurs ont intégré les ordinateurs et l'électronique dans les voitures modernes. Si les conducteurs pouvaient simplement s'habituer à l'idée, les systèmes drive-by-wire ont le potentiel d'augmenter le confort, la fonctionnalité et la sécurité pendant le trajet. Les ordinateurs et les capteurs analyseraient les commandes et indiqueraient exactement aux véhicules quoi faire. Et les systèmes électriques ont également un aspect environnemental, car la technologie pourrait améliorer l'économie de carburant et réduire ou améliorer les émissions du moteur.

Le terme pourrait également être familier aux passionnés d'aviation, puisque les avions utilisent des systèmes appelés "fly-by-wire" depuis les années 1990. Cette technologie, tout comme le drive-by-wire, utilise des fils électriques pour contrôler les opérations normales d'un avion. Comment fonctionne le drive-by-wire dans une voiture ? Comment les conducteurs peuvent-ils accélérer, ralentir et diriger avec juste un réseau de fils ? Est-ce sûr ou y a-t-il des inquiétudes concernant les systèmes drive-by-wire ?

>Types de systèmes Drive-by-wire


Dans un système hydraulique et mécanique typique, il existe un grand enchevêtrement de pièces qui contrôlent différents aspects du fonctionnement du véhicule. Le servofrein, le maître-cylindre, la colonne de direction, l'arbre de direction, l'engrenage à crémaillère, les conduites hydrauliques et divers câbles et liaisons sont connectés dans toute la voiture. Ces composants fonctionnent ensemble et indépendamment pour nous offrir une expérience de conduite fluide. Cependant, ils ajoutent également du poids au véhicule et un potentiel de dégradation au fil du temps.

Dans un système drive-by-wire, la plupart ou la totalité de ces éléments seraient remplacés par des fils électriques. Dans tout type de système par câble, des capteurs enregistrent des informations et transmettent des données à un ordinateur ou à une série d'ordinateurs, qui transfèrent l'énergie électrique en mouvement mécanique. Il existe plusieurs types de systèmes drive-by-wire, c'est pourquoi on les appelle parfois généralement x-by-wire. Voici quelques-uns des principaux systèmes by-wire :

  • Accélérateur par câble -- L'accélérateur par fil, ou l'accélération par fil, a été le premier type de système d'entraînement par fil introduit. Ces systèmes utilisent un pédalier et un système de gestion du moteur. La pédale utilise des capteurs qui mesurent combien ou combien le conducteur déplace l'accélérateur, et les capteurs envoient ces informations au système de gestion du moteur. Le système de gestion du moteur est un ordinateur qui, entre autres tâches, détermine la quantité de carburant nécessaire, et il fournit cette entrée à un actionneur - un dispositif qui convertit l'énergie en mouvement mécanique. La pédale pourrait être la même que les conducteurs de pédales ont pris l'habitude d'utiliser aujourd'hui, un coussinet facile à atteindre placé près du pied qui est enfoncé afin d'accélérer la voiture. La même opération pourrait également être intégrée à un joystick ou à un contrôleur de type jeu vidéo, ce qui éliminerait complètement le besoin d'une pédale. Bien sûr, cela obligerait les conducteurs à utiliser leurs mains pour accélérer, freiner et diriger.
  • Freinage par câble -- Il existe en fait deux types de systèmes de freinage par câble. Le freinage hydraulique, ou "humide", utilise des pièces hydrauliques supplémentaires pour créer une pression sur les freins. Le freinage électrique, ou "à sec", par câble, en revanche, utilise simplement un moteur électrique et aucun liquide de frein hydraulique.
  • Direction par câble -- Des capteurs détectent les mouvements du volant et envoient des informations à un microprocesseur. L'ordinateur envoie ensuite des commandes aux actionneurs sur les essieux, qui tournent selon les instructions du conducteur.

Tout cela semble plutôt bien, non ? Eh bien, rendez-vous à la page suivante où nous discutons des avantages et des inconvénients d'un système drive-by-wire.

>Avantages et inconvénients des systèmes Drive-by-wire


Certaines personnes sont enthousiasmées par la perspective de plus de systèmes drive-by-wire dans les voitures. En remplaçant les systèmes d'accélérateur conventionnels, les systèmes à commande électrique peuvent réduire considérablement le nombre de pièces mobiles dans un véhicule. Cela réduit le poids, augmente la précision opérationnelle et allonge le temps entre les visites de service pour des choses comme la maintenance mécanique et d'autres réglages. Certains systèmes par câble ne nécessiteraient même pas de service du tout. Moins de poids et une meilleure précision équivaudraient à une meilleure efficacité énergétique et à moins d'émissions également.

Ça sonne bien, non ? Eh bien, bien qu'il soit bien établi dans l'industrie du transport aérien, le drive-by-wire a été lent à s'introduire dans la voiture. Le problème pour certains constructeurs automobiles est de convaincre les conducteurs que les systèmes sont sûrs. En raison de la complexité des systèmes drive-by-wire, certaines personnes s'inquiètent des éventuels dysfonctionnements électroniques des capteurs et des ordinateurs, entraînant des dommages au véhicule, voire des accidents de voiture et des blessures aux passagers.

Un argument contre le drive-by-wire est que tout système utilisant un logiciel a la capacité d'échouer quel que soit le nombre de fois que ce logiciel a été testé. Dans le pire des cas, par exemple, les capteurs d'un système de freinage par câble pourraient faire une erreur de calcul, ce qui obligerait l'étrier de frein et les plaquettes à appliquer une pression incorrecte - soit trop légère, soit trop forte - au rotor. Ignorant tout problème de système interne, le conducteur utilisant le système de freinage électrique pourrait potentiellement avoir un accident, même s'il pensait que la bonne pression était exercée sur la pédale de frein.

Dans tous les cas, la plupart des gens se réfèrent à l'adage selon lequel tout logiciel n'est aussi bon que les programmeurs et les fabricants qui l'ont construit et conçu. En raison de la fiabilité du fly-by-wire dans les avions, il est probable que l'expérience et les tests de produits pourraient apporter plus de systèmes drive-by-wire en toute sécurité aux voitures de tous les jours. Plusieurs constructeurs automobiles utilisent déjà (ou ont utilisé) divers systèmes de conduite électrique dans leurs véhicules, notamment BMW, Mercedes-Benz, Land Rover, Toyota, GM, Volkswagen et Nissan.

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>Sources

  • Burgin, Richard et Will Valdez. "Mort par fil." Institut de recherche en éthique du génie logiciel. 2002. (15 avril 2009) http://seeri.etsu.edu/SECodeCases/ethicsC/DeathByWire.htm
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  • Accessoires automobiles Cobra. "Explication de Drive-By-Wire." (13 avril 2009) http://www.cobracaralarms.com.au/cruise-controls/drive-by-wire
  • Dorissen, Hans Theo et Klaus Durkopp. "La mécatronique et les systèmes drive-by-wire ont avancé des capteurs de position sans contact." Électronique automobile. 16 juillet 2002. (18 avril 2009) http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V2H-475RD81-2&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid =10&md5=3d79669e89d15d969132f6508cb2c7b9
  • Eisenstein, Paul A. "Véhicule à pile à combustible hybride GM Hy-Wire Drive-By-Wire." Mécanique populaire. Août 2002. (15 avril 2009) http://www.popularmechanics.com/automotive/new_cars/1266806.html
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  • Quinion, Michael. "Conduit par cable." Mots du monde entier. 6 décembre 2003. (13 avril 2009) http://www.worldwidewords.org/turnsofphrase/tp-dri1.htm